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溫室效應(英語：Greenhouse effect)，又稱“花房效應”，大氣對于地球的保暖作用的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農作物的溫室，故名溫室效應。自工業革命以來，人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加，大氣的溫室效應也隨之增強，已引起全球氣候變暖等一系列嚴重問題，引起了全世界各國的關注。科技名詞定義

溫室效應示意圖

中文名稱：溫室效應 英文名稱：greenhouse effect 定義1：低層大氣由于對長波和短波輻射的吸收特性不同而引起的增溫現象。 所屬學科： 大氣科學(一級學科) ；氣候學(二級學科) 定義2：低層大氣由于對長波和短波輻射的吸收特性不同而引起的增溫現象。 所屬學科： 地理學(一級學科) ；氣候學(二級學科) 定義3：由溫室氣體所導致的近地層增溫作用。 所屬學科： 海洋科技(一級學科) ；海洋科學(二級學科) ；海洋氣象學(三級學科) 定義4：大氣中的溫室氣體通過對長波輻射的吸收而阻止地表熱能耗散，從而導致地表溫度增高的現象。 所屬學科： 生態學(一級學科) ；全球生態學(二級學科) 定義5：行星所接受的來自太陽的輻射能量和向周圍發射的輻射能量達到平衡時，行星表面具有各自確定的溫度。如果行星大氣中二氧化碳含量增加，則因為太陽的可見光和紫外線容易穿透二氧化碳成分，行星表面發射的紅外線不易穿透這種大氣成分，引起上述平衡溫度升高。這種效應與玻璃可提高溫室內的溫度類似，故名。 所屬學科： 天文學(一級學科) ；天體物理(二級學科) 定義6：大氣通過對輻射的選擇吸收而使地面溫度上升的效應。產生該效應的主要氣體是二氧化碳。 所屬學科： 資源科技(一級學科) ；氣候資源學(二級學科)

溫室效應

大氣對于可見光有較大的透過率，但對于紅外輻射則有相當程度的吸收。到達大氣頂的太陽輻射能大約有50％可以到達地表而被吸收（見大氣環流的能量平衡和轉換），使地面增溫。由于地表溫度低，地表輻射幾乎全部在紅外波段。大氣中的水汽和二氧化碳等能吸收大部分地表紅外輻射，使大氣變暖。大氣本身也放出紅外輻射，其中一部分向上傳播，經大氣的吸收和再發射，逐步傳向外空；另一部分向下傳播而為地表所吸收。所以地表除向外輻射能量外，還接收到相當一部分大氣向下傳播的紅外輻射，它大大地減少了地表的凈向上輻射。如果不存在大氣，地球處于輻射平衡狀態之后，其等效黑體溫度可達255K，而實際的地表平均溫度比這個溫度還高出數十度。大氣的這種使地表溫度升高，使地球維持較高溫度下的熱平衡的作用，和玻璃溫室有相似之處，所以稱為溫室效應。但大氣的保暖作用并不完全和玻璃溫室的作用相同，玻璃還有隔絕空氣流動，阻止室內外對流熱交換的作用，因而有人認為用大氣效應這個名詞更為合適。云的出現，即能減少白天到達地表的太陽輻射，也能減小地表向上的紅外輻射。較厚的水云幾乎全部吸收了來自地表的輻射。如果白天無云而夜間有云，溫室效應將更加顯著。大氣中有溫室效應的氣體不僅是二氧化碳和水汽。近年來，觀測到過去不存在或極少存在的微量氣體，如甲烷、一氧化二氮等的含量與日俱增。它們也都有溫室效應，它們將導致對流層大氣溫度的升高。據估計，甲烷、一氧化二氮的溫室效應，很快將達由二氧化碳引起的溫室效應的一半。 形成原因

溫室效應產生的原理

溫室效應主要是由于現代化工業社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成的。二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，其結果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。·一般原因溫室效應主要是由于現代化工業社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，大量排放尾氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成的。二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，對紅外線進行反射，其結果是地球表面變熱起來。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。 人類活動和大自然還排放其他溫室氣體，它們是：氯氟烴（CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。

地球每年全球平均能量平衡估算

解決方略：為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節約用電（因為發電燒煤〕，少開汽車。另一方面保護好森林和海洋，比如不亂砍濫伐森林，不讓海洋受到污染以保護浮游生物的生存。我們還可以通過植樹造林，減少使用一次性方便木筷，節約紙張（造紙用木材〕，不踐踏草坪等等行動來保護綠色植物，使它們多吸收二氧化碳來幫助減緩溫室效應。·新說自1975年以來，地球表面的平均溫度已經上升了0.9華氏度，由溫室效應導致的全球變暖已成了引起世人關注的焦點問題。學術界一直被公認的學說認為由于燃燒煤、石油、天然氣等產生的二氧化碳是導致全球變暖的罪魁禍首。然而經過幾十年的觀察研究，來自美國Goddard空間研究所的詹姆斯·漢森博士提出新觀點，認為溫室氣體主要不是二氧化碳，而是碳粒粉塵等物質。 碳粒粉塵是一種固體顆粒狀物質，主要是由于燃燒煤和柴油等高碳量的燃料時碳利用率太低而造成的，它不僅浪費資源，更引起了環境的污染。眾多的碳粒聚集在對流層中導致了云的堆積，而云的堆積便是溫室效應的開始，因為40%至90%的地面熱量來自由云層所產生的大氣 逆輻射，云層越厚，熱量越是不能向外擴散，地球也就越裹越熱了。 漢森博士對于各種溫室氣體的含量變化都做了整理記錄，發現在1950至1970年間，二氧化碳 的含量增長了近兩倍，而從70年代到90年代后期，二氧化碳含量則有所減少。

用目前流行的理論很難解釋仍在惡化的全球變暖的現象。 漢森博士認為，除了碳粒粉塵以外，還有一些氣體物質能導致溫室效應，如對流層中的臭氧 (正常的臭氧應集中在平流層中)、甲烷，還有巨毒無比的氯氟烴。但這些污染源的治理就相對困難些了。可喜的是，近幾十年來非二氧化碳的溫室氣體含量已經有了一定的下降，如若 甲烷和對流層中的臭氧含量也能逐年下降趨勢，那么再過50年，地球表面平均溫度的變化將近乎零！解決方略：碳粒粉塵并不是不可避免的東西，隨著內燃機品質的不斷提高，甚或不使用內燃機的交通工 具的問世，不能燒盡而剩余的碳粒是可以減少的。漢森博士的學說能夠成立，則給地球帶來了降溫的新希望，但愿地球早日退燒。 工業革命前大氣中CO2含量是280ppm，如按目前增長的速度，到2100年CO2含量將增加到550ppm，即幾乎增加一倍。全世界的許多氣象學家都在努力研究，CO2含量增加一倍以后，到2100年全球的平均氣溫會增高多少？ 目前采用的具體辦法是，根據大氣運動規律和物理狀態變化規律，設計成數值模式進行計算。不過，由于人們對大氣運動變化規律認識得還不夠完善，采取的簡化計算辦法不同，各個模式的計算結果常相差很大。為此，80年代美國科學院組織了評估委員會，對這些模式的結果進行研究和綜合評估，最終得出CO2倍增后全球平均氣溫將上升3℃土1.5℃，即1.5℃-4.5℃。這就是對本問題最有權威的組織--聯合國IPCC第一次《報告》中采用的數字。影響后果

溫室效應影響下的青海雪峰消融

溫室效應氣體濃度持續不斷增加，將使地球表面溫度持續增加，導致地球氣候的變化，也就是所謂全球暖化，其影響包括： 1.北半球冬季期更縮短，并且更冷更濕，而夏季則變長且更干更熱，亞熱帶地區將更干燥，而熱帶地區則更濕。 2.由于氣溫增高，水汽蒸發加速。全球雨量每年將減少，全球各地區降水型態將會改變。 3.改變植物、農作物之分布及生長力溫室氣體，可能加快農作生長速度，造成土壤貧瘠，作物生長終將受限制，還會間接破壞生態環境，改變生態平衡。 4.海洋變暖、海平面將在2100年上升約 15－95公分，導致低洼地區海水倒灌，全世界三分之一居住于海岸邊緣的人口將遭受威脅。5.改變地區資源分布，導致糧食、水源、漁獲量等的供應不平衡，最終引發國際間之經濟、社會問題 6.人類如果無法有效控制溫室效應，所造成的氣候改變溫室氣體，將使我們付出極大的代價，如：氣溫上升會傷害人體的抗病能力、再加上全球氣候變遷引發動物大遷徒，極有可能促使腦炎、狂犬病、登革熱、黃熱病的大規模蔓延。可見溫室效應的影響絕不只限于氣溫而已。 產生的后果： 1) 地球上的病蟲害增加； 2) 海平面上升； 3) 氣候反常，海洋風暴增多； 4) 土地干旱，沙漠化面積增大。

科學家預測：如果地球表面溫度的升高按現在的速度繼續發展，到2050年全球溫度將上升2－4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中，其中包括幾個著名的國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。 解決對策雖然迄今為止，人們無法提出有效的解決對策，但是退而求其次，至少應該想盡辦法努力抑制排放量的增長，不可聽天由命任憑發展。 首先，暫訂2050年作為目標。如果按照目前這種情勢發展下去，綜合各種溫室效應氣體的影響，預計地球的平均氣溫屆時將要提升兩度以上。一旦氣溫發生如此大幅提升，地球的氣候將會引起重大變化。 因此為今之計，莫過于竭盡所能采取對策，盡量抑制上升的趨勢。目前國際輿論也在朝此方向不斷進行呼吁，而各國的研究機構亦已提出各種具體的對策方案。 可惜仔細檢視各種方案之后，迄今尚未發現任何一項對策足以獨挑大梁解決問題。因此，吾人遂有必要尋求一切可能性溫室氣體，全面考量這些對策方案究竟具有何等效果。 ·全面禁用氟氯碳化物 實際上全球正在朝此方向推動努力，是以此案最具實現可能性。倘若此案能夠實現，對于2050年為止的地球溫暖化，根據估計可以發揮3%左右的抑制效果。

·保護森林的對策方案 今日以熱帶雨林為生的全球森林，正在遭到人為持續不斷的急劇破壞。有效的因應對策，便是趕快停止這種毫無節制的森林破壞，另一方面實施大規模的造林工作，努力促進森林再生。目前由于森林破壞而被釋放到大氣中的二氧化碳，根據估計每年約在1～2gt.碳量左右。倘若各國認真推動節制砍伐與森林再生計劃，到了2050年，可能會使整個生物圈每年吸收相當于0.7gt.碳量的二氧化碳。具結果得以降低7%左右的溫室效應。 ·汽車使用燃料狀況的改善 日本汽車在此方面已獲技術提升，大幅改善昔日那種耗油狀況。但在美國等地，或許是因油藏豐富，對于省油設計方面，至今未見有何明顯改善跡象，仍舊維持過度耗油的狀況。因此，該地區生產的汽車在改善燃油設計方面，具有充分發揮的余地。由于此項努力所導致的化石燃料消費削減，估計到了2050年，可使溫室效應降低5%左右。 ·改善其他各種場合的能源使用效率 今日人類生活，到處都在大量使用能源，其中尤以住宅和辦公室的冷暖氣設備為最。因此，對于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，這對2050年為止的地球溫暖化，預計可以達到8%左右的抑制效果。 ·對石化燃料的生產與消費，依比例課稅 如此一來，或許可以促使生產廠商及消費者在使用能源時有所警惕，避免作出無謂的浪費。

而其稅金收入，則可用于森林保護和替代能源的開發方面。 任何化石燃料一經燃燒，就會排放出二氧化碳來。惟其排放量會因化石燃料種類而有不同。由于天然瓦斯的主要成分為甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油為低。同樣是要產生一千卡的熱量，煤碳必須排放相當于0.098公克碳量的二氧化碳；這在石油則為0.085公克；若是換成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。 因此，有人提案依照天然瓦斯、石油、煤碳的順序予以加重課稅。譬如生產方面，要對二氧化碳排放量較高的煤碳，以能量換算，每十億焦耳課稅0.5美元，而對天然瓦斯則只課稅0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料課稅愈重。至于消費方面的情形亦復加此，其課稅比例在煤碳訂為23%，在天然瓦斯訂為13%。 當然，現今階段只不過是有這么一個構想而已。但若果真付諸實行，可望對于2050年為止的地球溫暖化，提供大約五%的抑制效果。 ·鼓勵使用天然瓦斯作為當前的主要能源 因為天然瓦斯較少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案則是希望更進一步推廣這種運動。惟其抑制溫暖化的效果并不太大，頂多只有一%的程度左右。 ·汽機車的排氣限制 由于汽機車的排氣中，含有大量的氮氧化物與一氧化碳，因此希望減少其排放量。

這種作法雖然無法達到直接削減二氧化碳的目的，但卻能夠產生抑制臭氧和甲烷等其他溫室效應氣體的效果。預計將對2050年為止的溫暖化，分擔2%左右的抑制效果。 ·鼓勵使用太陽能 譬如推動所謂“陽光計劃”之類。這方面的努力能使化石燃料用量相對減少，因此對于降低溫室效應具備直接效果。不過，就算積極推動此項方案，對于2050年為止的溫暖化，只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人們的期待。 ·開發替代能源 利用生物能源(Biomass Energy)作為新的干凈能源。亦即利用植物經由光合作用制造出來的有機物充當燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。 燃燒生物能源也會產生二氧化碳柴油報警器，這點固然是和化石燃料相同，不過生物能源系從大自然中不斷吸取二氧化碳作為原料voc氣體檢測儀，故可成為重覆循環的再生能源，達到抑制二氧化碳濃度增長的效果。

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